Facteurs à prendre en compte lors du choix d’une lentille infrarouge

Lors du développement de nouvelles caméras thermiques infrarouges, les ingénieurs et leurs gestionnaires doivent tenir compte de facteurs tels que les conditions d'application, la bande de travail, la résolution minimale, la taille des pixels, l'adaptabilité environnementale et la capacité de production. Cependant, le facteur le plus influent sur ces éléments est l'objectif infrarouge.

L'objectif infrarouge est un élément indispensable de la caméra thermique infrarouge. Son rôle est de regrouper le rayonnement infrarouge de la cible sur le détecteur infrarouge. Après la conversion photoélectrique et le traitement de l'image, une image avec un bon contraste est formée. La qualité de l'objectif infrarouge détermine dans une large mesure les performances de la caméra thermique infrarouge.

Les bandes de lentilles infrarouges

Les caméras thermiques infrarouges fonctionnent généralement dans trois bandes d'onde: ondes courtes, ondes moyennes et ondes longues. Pour certaines occasions spéciales, la caméra thermique infrarouge doit également fonctionner dans plusieurs bandes. Les objectifs infrarouges doivent être spécialement conçus en fonction de leur bande de travail pour optimiser leurs performances. Les matériaux infrarouges utilisés par les lentilles infrarouges utilisées dans différentes bandes sont également différents.

La distance focale et le champ de vision de la lentille infrarouge

L'objectif infrarouge est généralement identifié par sa distance focale. Lorsque la distance focale augmente, le champ de vision de la lentille se réduit. Au lieu de cela, à mesure que la distance focale diminue, le champ de vision s'élargit.

L'objectif infrarouge peut généralement être divisé en un objectif de champ unique, un objectif de champ multiple et un objectif de zoom continu. Parce que l'objectif de zoom continu infrarouge peut réaliser le suivi continu des cibles à différentes distances, il a été largement utilisé dans de nombreux domaines.

Le nombre d'ouvertures de la lentille infrarouge

Le nombre F de l'objectif infrarouge détermine combien d'énergie de rayonnement de la cible pénètre dans la caméra thermique infrarouge. Plus le nombre F est petit, plus la taille de l'objectif infrarouge est grande avec la même distance focale. Lorsqu'il est associé à un détecteur correspondant, le rayonnement infrarouge obtenu est plus grand et la sensibilité de la caméra thermique infrarouge est plus élevée.

Cependant, dans certaines situations où le poids et le volume sont des exigences strictes (telles que les capsules photoélectriques de drones), l'application de certaines caméras thermiques infrarouges numériques F de grande taille est de plus en plus courante. Les petites lampes optiques utilisant l'appareil et l'objectif MWIR F5.5 sont de plus en plus populaires.

La profondeur de la caméra infrarouge

La profondeur de champ est la plage de distance la plus éloignée et la plus proche que l'objectif peut voir clairement sans ajuster la distance focale. La profondeur de champ est liée non seulement à la distance focale de l'objectif, au nombre F, à la qualité de l'image et à la distance d'imagerie d'alignement réglée, mais aussi à la taille des pixels du détecteur. En général, plus le nombre F est élevé, plus la distance focale est courte, plus la taille du pixel du détecteur est grande, plus la profondeur de champ est grande. Pour les différents plans d'alignement, la plage de profondeur de champ est différente.

La distance d'imagerie minimale et la profondeur de champ de l'objectif sont deux concepts différents. La distance d'imagerie minimale est la distance la plus proche à laquelle la lentille peut être clairement visualisée avec un ajustement de la distance focale.

Qualité de l'imagerie de la lentille infrarouge

Les fonctions de transfert optique, de distorsion et de diffusion ponctuelle sont généralement utilisées pour évaluer la qualité d'imagerie de la lentille. La qualité d'imagerie de la lentille doit correspondre autant que possible à la taille des pixels du détecteur. Si ce n'est pas le cas, déterminez si la caméra thermique infrarouge est optique ou détecteur limité pour déterminer la capacité de détection de la caméra thermique infrarouge à la cible. En général, la qualité d'imagerie du centre du champ de vision de l'objectif infrarouge est meilleure que celle du bord du champ de vision.

Transmission de la lentille infrarouge

La plupart des matériaux infrarouges ont un indice de réfraction élevé. Les lentilles dans l'objectif infrarouge doivent être revêtues d'un film à perméabilité efficace pour améliorer la transmission de l'objectif infrarouge. À mesure que le nombre de lentilles dans la lentille augmente, le rapport de transmission de la lentille diminue progressivement. L'absorption de la lentille et la réflexion résiduelle sont les deux principaux facteurs qui réduisent la transmission. Les réflexions résiduelles introduisent des interférences qui affectent les effets sensoriels et les performances de la caméra thermique infrarouge.